(57)【要約】【課題】サージ吸収素子を容易に設けることができる整流子を提供する。【解決手段】整流子Ｃ１は、周方向に複数設けられるセグメント１〜２４を有する整流子本体４１と、該整流子本体４１に対して固定され２つの短絡構成部材群５１，５２を有する短絡部材４２とを備えている。各短絡構成部材群５１，５２は、周方向に複数配置され対応するセグメント１〜２４に接続される外周側端末５１ａ，５２ａと、外周側端末５１ａ，５２ａの内側で周方向に複数配置された内周側端末５１ｂ，５２ｂと、対応する外周側端末５１ａ，５２ａと内周側端末５１ｂ，５２ｂとをそれぞれ連結する連結部５１ｃ，５２ｃとを有している。そして、内周側端末５１ｂ，５２ｂには、周方向に隣り合う内周側端末５１ｂ，５２ｂ間に介在されて当該内周側端末５１ｂ，５２ｂ同士を電気的に接続するようにバリスタ７１が一体成形されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に複数設けられるセグメントを有する整流子本体と、
周方向に複数配置され前記セグメントにそれぞれ接続される外周側端末と、前記外周側端末の内側で周方向に複数配置された内周側端末と、前記外周側端末と前記内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する複数の連結部とをそれぞれ有する２つの短絡構成部材群が、互いの前記連結部が逆向きにされて積層され、前記外周側端末同士及び前記内周側端末同士がそれぞれ積層方向に接触されると共に前記連結部同士が積層方向に非接触とされてなる短絡部材と、
前記セグメントと前記セグメントに摺接する給電ブラシとの間で生じる火花放電を低減させるように抵抗値が変化するサージ吸収素子と、
を備えた整流子であって、
前記サージ吸収素子は、周方向に隣り合う前記端末間に介在されて当該端末同士を電気的に接続するように当該端末に対して一体成形されていることを特徴とする整流子。
【請求項２】
請求項１に記載の整流子において、
前記サージ吸収素子は、円環状をなしていることを特徴とする整流子。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の整流子において、
前記サージ吸収素子は、周方向に隣り合う前記内周側端末間に介在されるように、前記内周側端末に一体成形されていることを特徴とする整流子。
【請求項４】
周方向に複数配置され整流子の複数のセグメントにそれぞれ接続される外周側端末と、前記外周側端末の内側で周方向に複数配置された内周側端末と、前記外周側端末と前記内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する複数の連結部とをそれぞれ有する２つの短絡構成部材群が、互いに前記連結部が逆向きにされて積層され、前記外周側端末同士及び前記内周側端末同士がそれぞれ積層方向に接触されると共に前記連結部同士が積層方向に非接触とされてなる短絡部材であって、
周方向に隣り合う前記端末間に介在されて当該端末同士を電気的に接続するように当該端末に対して一体成形され、前記セグメントと前記セグメントに摺接する給電ブラシとの間で生じる火花放電を低減させるように抵抗値が変化するサージ吸収素子を備えていることを特徴とする短絡部材。
【請求項５】
周方向に複数設けられるセグメントを有する整流子本体と、
周方向に複数配置され前記セグメントにそれぞれ接続される外周側端末と、前記外周側端末の内側で周方向に複数配置された内周側端末と、前記外周側端末と前記内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する複数の連結部とをそれぞれ有する２つの短絡構成部材群が、互いの前記連結部が逆向きにされて積層され、前記外周側端末同士及び前記内周側端末同士がそれぞれ積層方向に接触されると共に前記連結部同士が積層方向に非接触とされてなる短絡部材と、
前記セグメントと前記セグメントに摺接する給電ブラシとの間で生じる火花放電を低減させるように抵抗値が変化するサージ吸収素子と、
を備えた整流子の製造方法であって、
前記サージ吸収素子となる粉体材料を、積層された２つの前記短絡構成部材群の周方向に隣り合う前記端末間に介在させて当該端末同士を接続するように加圧成形した後に、熱処理により固化して前記端末に前記サージ吸収素子を一体成形するサージ吸収素子成形工程を備えたことを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の整流子の製造方法において、
前記サージ吸収素子成形工程では、前記サージ吸収素子は円環状に成形され、
前記サージ吸収素子成形工程の後に、積層方向に対向する前記連結部間に溶融した絶縁性樹脂材料を充填すると共に該絶縁性樹脂材料を硬化させて絶縁部を形成する絶縁部成形工程を備えたことを特徴とする整流子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータに備えられる整流子、該整流子に備えられる短絡部材、及び該整流子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
整流子のセグメントに摺接されるブラシから給電が行われるモータにおいては、その駆動時に、整流子とブラシとの間で火花放電を発生することがある。この火花放電は、ブラシの寿命の低下を招く１つの原因となる。従って、従来のモータには、火花放電を防止するために、サージ吸収素子の１つであるバリスタを備えたものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のモータにおいては、バリスタは整流子に固定されている。この整流子は、モータの回転軸に圧入固定された円筒状の絶縁体と、該絶縁体の外周面に固着された３つのセグメントとを備えて構成されている。３つのセグメントには、モータに備えられる電機子コイルの端部がそれぞれ接続されると共に、該電機子コイルに電流を供給するための給電ブラシが摺接される。そして、３つのセグメントの長手方向の一端には、径方向外側に向かってライザが延設されていると共に、該ライザ上に円環状のバリスタが配置されている。そして、バリスタは、ライザの先端に形成された当接片が折り曲げられることにより、ライザと当接片とによって挟持されている。この構成により、バリスタと各セグメントとが電気的に接続されており、電機子コイルの両端部間にそれぞれバリスタが電気的に介在されている。
【０００４】
特許文献１に記載のモータのように電機子コイルの両端部間に電気的にバリスタを介在させる構成は、特許文献２に記載のモータのように多極化されたモータにも適用することができる。特許文献２には、一例として、６個の永久磁石を備えると共に、８個の電機子コイルを備えたモータが記載されている。このモータでは、２４個のセグメントのうち同電位となるセグメント同士を短絡部材にて短絡することにより、給電ブラシの数を２つとしている。
【特許文献１】特開２００５−５２９３号公報
【特許文献２】特開２００５−１３７１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献２に記載のモータにおいて特許文献１に記載のモータのようにバリスタを設ける場合、特許文献２に記載のモータは、特許文献１に記載のモータよりも多極化されていることから、それに伴って、ライザと共にバリスタを挟持する挟持片の数が特許文献１に記載のモータよりも増大されることになる。このように挟持片の数が増大されると、挟持片を折り曲げて整流子にバリスタを設ける工程が煩雑になってしまう。そして、整流子にバリスタを設ける工程が煩雑となると、整流子の生産性の低下を招く虞がある。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、サージ吸収素子を容易に設けることができる整流子、該整流子に備えられる短絡部材、及び該整流子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、周方向に複数設けられるセグメントを有する整流子本体と、周方向に複数配置され前記セグメントにそれぞれ接続される外周側端末と、前記外周側端末の内側で周方向に複数配置された内周側端末と、前記外周側端末と前記内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する複数の連結部とをそれぞれ有する２つの短絡構成部材群が、互いの前記連結部が逆向きにされて積層され、前記外周側端末同士及び前記内周側端末同士がそれぞれ積層方向に接触されると共に前記連結部同士が積層方向に非接触とされてなる短絡部材と、前記セグメントと前記セグメントに摺接する給電ブラシとの間で生じる火花放電を低減させるように抵抗値が変化するサージ吸収素子と、を備えた整流子であって、前記サージ吸収素子は、周方向に隣り合う前記端末間に介在されて当該端末同士を電気的に接続するように当該端末に対して一体成形されていることをその要旨としている。
【０００８】
同構成によれば、サージ吸収素子は、周方向に隣り合う端末間に介在されるように端末に一体成形されている。このように、サージ吸収素子は、端末に一体成形されるだけの簡単な構成で、整流子に備えられている。従って、従来のように挟持片を用いることなく整流子にサージ吸収素子を備えることができるため、この整流子が備えられるモータが多極化された場合であっても、サージ吸収素子を設ける工程が煩雑となることが防止されると共に、サージ吸収素子を容易に設けることができる。更に、サージ吸収素子は端末に一体成形される構成であるため、サージ吸収素子を整流子に備えるために従来の接続片のような突起部等をセグメントに形成しなくてもよい。従って、セグメントが複雑な形状となることを防止することができ、ひいては整流子の製造コストの増大を抑制することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の整流子において、前記サージ吸収素子は、円環状をなしていることをその要旨としている。
同構成によれば、サージ吸収素子は、円環状をなしていることから、周方向に回転する整流子の重量のバランスが保たれる。また、円環状のサージ吸収素子により、積層された２つの短絡構成部材群の形状を安定させることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の整流子において、前記サージ吸収素子は、周方向に隣り合う前記内周側端末間に介在されるように、前記内周側端末に一体成形されていることをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、サージ吸収素子が一体成形される内周側端末と同数の外周側端末にサージ吸収素子を一体成形する場合よりも、サージ吸収素子の体積を小さく抑えることができる。その結果、製造コストの低減を図ることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、周方向に複数配置され整流子の複数のセグメントにそれぞれ接続される外周側端末と、前記外周側端末の内側で周方向に複数配置された内周側端末と、前記外周側端末と前記内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する複数の連結部とをそれぞれ有する２つの短絡構成部材群が、互いに前記連結部が逆向きにされて積層され、前記外周側端末同士及び前記内周側端末同士がそれぞれ積層方向に接触されると共に前記連結部同士が積層方向に非接触とされてなる短絡部材であって、周方向に隣り合う前記端末間に介在されて当該端末同士を電気的に接続するように当該端末に一体成形され、前記セグメントと前記セグメントに摺接する給電ブラシとの間で生じる火花放電を低減させるように抵抗値が変化するサージ吸収素子を備えていることをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、サージ吸収素子は、周方向に隣り合う端末間に介在されるように端末に一体成形されている。従って、端末の数が増加された場合であっても、サージ吸収素子は、端末に一体成形されるだけの簡易な構成であるため、短絡部材にサージ吸収素子を設ける工程が煩雑となることが防止される。よって、短絡部材にサージ吸収素子を容易に設けることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、周方向に複数設けられるセグメントを有する整流子本体と、周方向に複数配置され前記セグメントにそれぞれ接続される外周側端末と、前記外周側端末の内側で周方向に複数配置された内周側端末と、前記外周側端末と前記内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する複数の連結部とをそれぞれ有する２つの短絡構成部材群が、互いの前記連結部が逆向きにされて積層され、前記外周側端末同士及び前記内周側端末同士がそれぞれ積層方向に接触されると共に前記連結部同士が積層方向に非接触とされてなる短絡部材と、前記セグメントと前記セグメントに摺接する給電ブラシとの間で生じる火花放電を低減させるように抵抗値が変化するサージ吸収素子と、を備えた整流子の製造方法であって、前記サージ吸収素子となる粉体材料を、積層された２つの前記短絡構成部材群の周方向に隣り合う前記端末間に介在させて当該端末同士を接続するように加圧成形した後に、熱処理により固化して前記端末に前記サージ吸収素子を一体成形するサージ吸収素子成形工程を備えたことをその要旨としている。
【００１５】
同構成によれば、サージ吸収素子は、サージ吸収素子となる粉体材料を加圧成形すると共に熱処理するだけの簡単な方法で、端末に一体成形される。従って、従来のように挟持片を用いることなく整流子にサージ吸収素子を備えることができるため、この整流子が備えられるモータが多極化された場合であっても、サージ吸収素子を設ける工程が煩雑となることが防止される。その結果、サージ吸収素子を容易に設けることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の整流子の製造方法において、前記サージ吸収素子成形工程では、前記サージ吸収素子は円環状に成形され、前記サージ吸収素子成形工程の後に、積層方向に対向する前記連結部間に溶融した絶縁性樹脂材料を充填すると共に該絶縁性樹脂材料を硬化させて絶縁部を形成する絶縁部成形工程を備えたことをその要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、サージ吸収素子は、円環状に形成されることから、製造された整流子においては、周方向に回転する際の重量のバランスが良好に保たれる。また、サージ吸収素子が円環状に形成されると、積層された２つの短絡構成部材群の形状を安定させることができる。そのため、絶縁部成形工程において、積層方向に対向する連結部間に溶融した絶縁性樹脂材料を充填する際に、充填される樹脂樹脂によって連結部が変形したり連結部の位置が変化したりすることが防止され、当該樹脂材料の充填を行い易くなる。また、絶縁部成形工程において、連結部同士が接触して短絡されてしまうことが抑制される。更に、積層された２つの短絡構成部材群の形状が安定することにより、短絡部材を整流子本体に対して固定するべく外周側端末をセグメントに接続する工程が行い易くなる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、サージ吸収素子を容易に設けることが可能な整流子、該整流子に備えられる短絡部材、及び該整流子の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
まず、本実施形態のモータの構成について説明する。
図１及び図２に示すように、モータ１０１は、固定子１０２の内側に電機子１０３が配置されてなるものである。固定子１０２を構成するヨークハウジング１０４は、有底円筒状をなすと共に、その内周面に、６つの永久磁石１０５が周方向に等角度間隔に固着されている。このヨークハウジング１０４の開口部は、略円板状のエンドフレーム１０６によって閉塞されていると共に、該エンドフレーム１０６は、外部の電源装置に接続される給電ブラシとしての陽極側ブラシＢ１及び陰極側ブラシＢ２を保持している。
【００２０】
６つの前記永久磁石１０５の内側に、前記電機子１０３が配置されている。電機子１０３を構成する回転軸１０７は、前記ヨークハウジング１０４の底部中央及び前記エンドフレーム１０６の中央にそれぞれ固定された軸受１０８ａ，１０８ｂによって回転可能に支持されている。そして、この回転軸１０７のエンドフレーム側の一端は、エンドフレーム１０６の中央からヨークハウジング１０４の外部に向かって突出している。
【００２１】
回転軸１０７には、永久磁石１０５と径方向に対向する位置に電機子コアＫが固定されている。電機子コアＫは、回転軸１０７の径方向に沿って放射状に延びる８つのティースＴ１〜Ｔ８を有していると共に、各ティースＴ１〜Ｔ８には、電機子コイルとしてのコイルＭ１〜Ｍ８がそれぞれ集中巻にて巻回されている。
【００２２】
また、回転軸１０７には、エンドフレーム１０６と電機子コアＫとの間となる位置にコイルＭ１〜Ｍ８の両端部が接続される整流子Ｃ１が固定されている。整流子Ｃ１は、回転軸１０７に対して固定される整流子本体４１と、該整流子本体４１の軸方向の一端（図２においては左側の端）に固定される短絡部材４２とを備えて構成されている。
【００２３】
図３（ａ）及び図５に示すように、整流子本体４１は、絶縁性の樹脂材料よりなる略円筒状の絶縁体４３と、該絶縁体４３の外周面に固着された略長方形の板状をなす２４個のセグメント１〜２４とから構成されている。絶縁体４３の図３における下端面は、該絶縁体４３の中心軸線と直交する面と平行に形成されている。
【００２４】
２４個のセグメント１〜２４は、周方向に隣り合うセグメントとの間に隙間を有するように、且つ周方向に等角度間隔となるように絶縁体４３の外周面上に配置されている。そして、これらのセグメント１〜２４には、径方向外側から前記陽極側ブラシＢ１及び前記陰極側ブラシＢ２が摺接される（図２参照）。
【００２５】
各セグメント１〜２４の図３（ａ）における下端には、該下端から軸方向に沿って延びる対のかしめ凸部４５ａ，４５ｂが周方向に並設されている（図４参照）。各セグメント１〜２４が絶縁体４３の外周面に固着された状態では、かしめ凸部４５ａ，４５ｂは、絶縁体４３の下端面よりも図３（ａ）における下方に突出している。
【００２６】
前記短絡部材４２は、導電性材料（例えば銅板）を打ち抜いて形成され同一形状をなす第１及び第２短絡構成部材群５１，５２を備えて構成されている。
図６に示すように、第１及び第２短絡構成部材群５１，５２は、それぞれ、周方向に等角度間隔に配置された２４個（即ちセグメント１〜２４と同数）の外周側端末５１ａ，５２ａを備えている。２４個の外周側端末５１ａは、全て同様の略四角形状をなしていると共に、その周方向の幅は、各セグメント１〜２４にそれぞれ形成された対のかしめ凸部４５ａ，４５ｂ間の距離Ｌ１（図４参照）と等しく形成されている。
【００２７】
一方、２４個の外周側端末５２ａのうち、周方向に等角度間隔となる位置に配置された８個の外周側端末５２ａを第１外周側端末６１とすると、これら８個の第１外周側端末６１は、第１短絡構成部材群５１の外周側端末５２ａと同形状をなしている。そして、２４個の外周側端末５２ａのうち、第１外周側端末６１間に２個ずつ配置された合計１６個の外周側端末５２ａを、第２外周側端末６２とすると、第２外周側端末６２は、第１外周側端末６１よりも径方向外側に向かって長く形成されている。これら第２外周側端末６２の周方向の幅は、第１外周側端末６１の周方向の幅と等しく形成されていると共に、第２外周側端末６２の先端部には、前記コイルＭ１〜Ｍ８の巻回前の状態では軸方向と平行に延びる折返し片６２ａが設けられている。尚、図４に示すように、外周側端末５１ａ，５２ａを互いに板厚方向に積層させた際の合計の厚さは、前記かしめ凸部４５ａ，４５ｂの突出方向の長さよりも薄く形成されている。
【００２８】
図６に示すように、周方向に配置された外周側端末５１ａ，５２ａの内側には、第１短絡構成部材群５１を構成する２４個（即ちセグメント１〜２４と同数）の内周側端末５１ｂが、周方向に等角度間隔に配置されている。同様に、外周側端末５１ａ，５２ａの内側には、第２短絡構成部材群５２を構成する２４個（即ちセグメント１〜２４と同数）の内周側端末５２ｂが、周方向に等角度間隔に配置されている。尚、内周側端末５１ｂ，５２ｂは、外周側端末５１ａ，５２ａに対して周方向位置が等しくなるように配置されており、径方向に対向する外周側端末５１ａ，５２ａと内周側端末５１ｂ，５２ｂとは、周方向の中央を通ると共に径方向に延びる各々の中心線が一致する。
【００２９】
第１短絡構成部材群５１において、外周側端末５１ａと内周側端末５１ｂとは、インボリュート曲線に沿って形成された連結部５１ｃによって、所定角度ずらして連結されている。同様に、第２短絡構成部材群５２において、外周側端末５２ａと内周側端末５２ｂとは、インボリュート曲線に沿って形成された連結部５２ｃによって、所定角度ずらして連結されている。本実施形態では、この所定角度は、６０°であり、端末を４つ分ずらした角度に等しい。そして、第１短絡構成部材群５１を構成する外周側端末５１ａ、内周側端末５１ｂ及び連結部５１ｃは、同一平面状に形成されていると共に、第２短絡構成部材群５２を構成する外周側端末５２ａ、内周側端末５２ｂ及び連結部５２ｃも、同一平面状に形成されている。各連結部５１ｃは、図３（ｂ）に示すように、該連結部５１ｃの板厚方向の一側の面と、各連結部５１ｃに対応する外周側端末５１ａ及び内周側端末５１ｂの一側の面とによって段差５１ｄが形成されるように、外周側端末５１ａ及び内周側端末５１ｂよりも肉薄に形成されている。同様に、各連結部５２ｃは、該連結部５２ｃの板厚方向の一側の面と、各連結部５２ｃに対応する外周側端末５２ａ及び内周側端末５２ｂの一側の面とによってそれぞれ段差５２ｄが形成されるように、外周側端末５２ａ及び内周側端末５２ｂよりも肉薄に形成されている。因みに、本実施形態では、「同一平面状」とは、多少の凹凸（段差）があっても、板厚方向に積層された場合に各部が層状になる（各部が軸方向に入り組まない）形状を意味する。
【００３０】
図６に示すように、上記のような第１及び第２短絡構成部材群５１，５２は、軸方向から見て第１短絡構成部材群５１の連結部５１ｃと第２短絡構成部材群５２の連結部５２ｃとが互いに逆向きとなるように板厚方向に積層されている。即ち、第１及び第２短絡構成部材群５１，５２は、連結部５１ｃ，５２ｃにて連結される外周側端末５１ａ，５２ａと内周側端末５１ｂ，５２ｂとのずれる方向が周方向に互いに逆向きとなるように軸方向に積層されている。積層された第１及び第２短絡構成部材群５１，５２においては、第１短絡構成部材群５１の外周側端末５１ａと第２短絡構成部材群５２の外周側端末５２ａとが互いに積層されて面接触すると共に、第１短絡構成部材群５１の内周側端末５１ｂと第２短絡構成部材群５２の内周側端末５２ｂとが互いに積層されて面接触する。一方、第１短絡構成部材群５１の連結部５１ｃと第２短絡構成部材群５２の連結部５２ｃとは、それぞれ段差５１ｄ，５２ｄを形成するように外周側端末５１ａ，５２ａ及び内周側端末５１ｂ，５２ｂよりも肉薄に形成されていることから、積層方向（本実施形態では軸方向）に非接触となる。積層された外周側端末５１ａ，５２ａ同士、及び積層された内周側端末５１ｂ，５２ｂ同士は、スポット溶接等により一体化されている。
【００３１】
図５に示すように、積層された第１及び第２短絡構成部材群５１，５２において、積層方向に接触する２４組の内周側端末５１ｂ，５２ｂには、円環状のバリスタ７１が一体成形されている。詳しくは、バリスタ７１は、各内周側端末５１ｂ，５２ｂにおける互いに接触する面を除く部分を覆うと共に、周方向に隣り合う内周側端末５１ｂ，５２ｂ間に介在して周方向に隣り合う内周側端末５１ｂ，５２ｂ同士を電気的に接続している。このバリスタ７１は、通常は、コイルＭ１〜Ｍ８よりも高い抵抗値となっているが、ある一定以上の印加電圧が加えられると、抵抗値が急激に小さくなる特性を持っている。
【００３２】
また、積層された第１及び第２短絡構成部材群５１，５２において、バリスタ７１の径方向外側の面から、積層された外周側端末５１ａ，５２ａの途中までの部位は、円環状の絶縁部７２によって覆われている。この絶縁部７２は、絶縁性を有する樹脂材料よりなると共に、周方向に隣り合う連結部５１ｃ，５２ｃ間の隙間、及び、第１短絡構成部材群５１の連結部５１ｃと第２短絡構成部材群５２の連結部５２ｃとの隙間を埋めている。また、図３に示すように、絶縁部７２における絶縁体４３側の端面は、バリスタ７１における絶縁体４３側の端面と面一となるように形成されている。そして、絶縁部７２における絶縁体４３側の端面とバリスタ７１における絶縁体４３側の端面とは、絶縁体４３の図３における下端面に対応するように該絶縁体４３の中心軸線と直交するように形成されている。
【００３３】
上記の短絡部材４２は、整流子本体４１の下端に配置されると共に、各セグメント１〜２４に設けられた対のかしめ凸部４５ａ，４５ｂによって外周側端末５１ａ，５２ａがそれぞれかしめられることにより、整流子本体４１に対して固定されている。そして、外周側端末５１ａ，５２ａが対をなすかしめ凸部４５ａ，４５ｂによってかしめられることにより、各セグメント１〜２４と短絡部材４２とが電気的に接続され、短絡部材４２によって同電位となるセグメント１〜２４同士が短絡される。因みに、短絡部材４２は、周方向に１２０°間隔となる位置に配置された３つのセグメント同士をそれぞれ短絡している。即ち、図７に示すように、短絡部材４２は、セグメント１，９，１７同士を短絡すると共に、セグメント２，１０，１８同士を短絡し、更に、セグメント３，１１，１９同士を短絡する。また、短絡部材４２は、セグメント４，１２，２０同士を短絡すると共に、セグメント５，１３，２１を短絡し、更に、セグメント６，１４，２２を短絡する。更に、短絡部材４２は、セグメント７，１５，２３を短絡すると共に、セグメント８，１６，２４を短絡する。そして、整流子本体４１に固定された状態の短絡部材４２は、絶縁体４３の外周面に固着されたセグメント１〜２４の外周面から径方向外側に向かって第２外周側端末６２を突出させている。また、短絡部材４２が整流子本体４１に固定された状態では、バリスタ７１の中心軸線と、絶縁体４３の中心軸線とが一致している。
【００３４】
尚、本実施形態では、第１及び第２短絡構成部材群５１，５２において、周方向に隣り合う２つの内周側端末５１ｂ，５２ｂと連結部５１ｃ，５２ｃによって連結された２つの外周側端末５１ａ，５２ａは、それぞれ周方向に隣り合っていることから、当該２つの外周側端末５１ａ，５２ａに接続されたセグメントは、周方向に隣り合うことになる。更に、バリスタ７１は、周方向に隣り合う内周側端末５１ｂ，５２ｂ間に電気的に介在されるように設けられている。これらのことから、整流子本体４１に対して短絡部材４２が固定されると、周方向に隣り合うどの２つのセグメント１〜２４間にも、第１及び第２短絡構成部材群５１，５２を介してバリスタ７１が電気的に介在されることになる。
【００３５】
上記のように構成された整流子Ｃ１において、各第２外周側端末６２には、対応するコイルＭ１〜Ｍ８の端部が結線されている。即ち、周方向に隣り合って対をなす８対のセグメント２，３，５，６，…，２０，２１，２３，２４に対応して設けられた第２外周側端末６２に対し、それぞれ対応するコイルＭ１〜Ｍ８の端部が接続される。例えば、周方向に隣り合って対をなすセグメント２，３に対応する第２外周側端末６２には、コイルＭ１の端部がそれぞれ接続され、これにより、コイルＭ１の端部がセグメント２，３に対して電気的に接続されている。尚、コイルＭ１〜Ｍ８の端部は、コイルＭ１〜Ｍ８がティースＴ１〜Ｔ８に巻回された後に折返し片６２ａが整流子Ｃ１の径方向の中心側に向かって折り返されることにより第２外周側端末６２によって挟持されると共に、ヒュージング等により第２外周側端末６２に対して接合されている。
【００３６】
上記のように構成された本実施形態のモータ１０１では、外部の電源装置から陽極側ブラシＢ１及び陰極側ブラシＢ２を介してコイルＭ１〜Ｍ８に選択的に電流が供給されると、コイルＭ１〜Ｍ８にて発生される回転磁界に応じて電機子１０３が回転する。電機子１０３が回転すると、整流子Ｃ１が回転することから、整流子Ｃ１のセグメント１〜２４に摺接する陽極側ブラシＢ１及び陰極側ブラシＢ２によって順次コイルＭ１〜Ｍ８の整流が行われる。この時、整流中のコイルの両端部が接続された２つのセグメントとブラシとの間に高い電圧が発生しようとすると、２つのセグメント間に電気的に介在されたバリスタ７１の抵抗値が、当該ブラシとの間で生じる火花放電を低減させるように小さい値となり、バリスタ７１に電流が流れるようになる。これにより、整流中のコイルの両端部が接続された２つのセグメントとブラシとの間の電圧が低くなり、火花放電が抑制される。そして、整流中のコイルの両端部が接続された２つのセグメントとブラシとの間の電圧が低くなると、バリスタ７１の抵抗値は、当該コイルの抵抗値よりも高い値に戻る。
【００３７】
次に、本実施形態の整流子の製造方法について説明する。
まず、第１及び第２短絡構成部材群５１，５２を形成する打ち抜き工程が行われる。この打ち抜き工程において、第１及び第２短絡構成部材群５１，５２は、それぞれ導電性の板材（例えば銅板）をパンチ（何れも図示略）にて打ち抜くことにより形成される。尚、外周側端末５１ａ，５２ａ，内周側端末５１ｂ，５２ｂ及び連結部５１ｃ，５２ｃを打ち抜く際に、同時に連結部５１ｃ，５２ｃが肉薄に形成されて段差５１ｄ，５２ｄが形成される。
【００３８】
次に、打ち抜き形成された第１及び第２短絡構成部材群５１，５２を積層させる積層工程が行われる。この積層工程において、第１短絡構成部材群５１と、第２短絡構成部材群５２とは、その板厚方向から見て、第１短絡構成部材群５１の連結部５１ｃと第２短絡構成部材群５２の連結部５２ｃとが互いに逆向きとなるように積層される。そして、それぞれ対応する外周側端末５１ａ，５２ａ同士、及びそれぞれ対応する内周側端末５１ｂ，５２ｂ同士が積層されることにより接触する。この時、第１及び第２短絡構成部材群５１，５２には段差５１ｄ，５２ｄが形成されていることから、連結部５１ｃ，５２ｃ同士は積層方向に接触せず、積層方向に対向する連結部５１ｃ，５２ｃ間には隙間が形成される。そして、積層された外周側端末５１ａ，５２ａ同士、及び積層された内周側端末５１ｂ，５２ｂ同士がスポット溶接により一体化されることにより、図６に示すように、第１短絡構成部材群５１と第２短絡構成部材群５２とが一体化される。
【００３９】
次に、焼結によりバリスタ７１を形成するバリスタ成形工程（サージ吸収素子成形工程）が行われる。このバリスタ形成工程では、一体化された第１及び第２短絡構成部材群５１，５２を成形型（図示略）内に配置すると共に、バリスタ７１となる粉体材料（例えばチタン酸ストロンチウムの粉体）を成形型内に充填する。成形型内に充填された粉体材料は、各内周側端末５１ｂ，５２ｂの互いに接触する面を除く部分を覆うと共に、周方向に隣り合う内周側端末５１ｂ，５２ｂ間に介在して周方向に隣り合う内周側端末５１ｂ，５２ｂ同士を接続するように円環状とされている。そして、粉体材料を加圧成形すると共に、粉体材料を該粉体材料の融点以下の温度で熱処理することにより、図８に示すように、粉体材料が固まって円環状のバリスタ７１が内周側端末５１ｂ，５２ｂに一体成形される。形成されたバリスタ７１は、周方向に隣り合う内周側端末５１ｂ，５２ｂ同士を電気的に接続している。
【００４０】
次に、絶縁部７２を形成する絶縁部成形工程が行われる。この絶縁部形成工程では、バリスタ７１が形成された第１及び第２短絡構成部材群５１，５２を絶縁部７２形成用の成形型内に配置した後に、溶融した絶縁性樹脂材料を同成形型内に充填する。この時、第１及び第２短絡構成部材群５１，５２において、バリスタ７１の径方向外側の面から、積層された外周側端末５１ａ，５２ａの途中までの部位が溶融した絶縁性樹脂材料によって覆われる。また同時に、周方向に隣り合う連結部５１ｃ，５２ｃ間の隙間、及び、第１短絡構成部材群５１の連結部５１ｃと第２短絡構成部材群５２の連結部５２ｃとの隙間に溶融した樹脂材料が充填される。そして、絶縁性樹脂材料が冷却されて硬化することにより絶縁部７２が形成され、短絡部材４２が完成する。短絡部材４２は、絶縁部７２が形成された後に成形型から取り出される。
【００４１】
次に、整流子本体４１に対して短絡部材４２が組付けられる組付け工程が行われる。この組付け工程では、整流子本体４１の下端に短絡部材４２が配置されると同時に、各セグメント１〜２４の下端にそれぞれ形成された対のかしめ凸部４５ａ，４５ｂ間に、それぞれ対応する外周側端末５１ａ，５２ａが配置される。そして、対のかしめ凸部４５ａ，４５ｂが互いに周方向に近づくように力が加えられてかしめられることにより、外周側端末５１ａ，５２ａとセグメント１〜２４とが接続される。これにより、短絡部材４２が整流子本体４１に対して固定され、整流子Ｃ１が完成する。
【００４２】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）バリスタ７１は、積層された第１及び第２短絡構成部材群５１，５２において、周方向に隣り合う内周側端末５１ｂ，５２ｂ間に介在されるように内周側端末５１ｂ，５２ｂに一体成形されている。このように、バリスタ７１は、内周側端末５１ｂ，５２ｂに一体成形されるだけの簡単な構成で、整流子Ｃ１に備えられている。
【００４３】
また、バリスタ７１は、バリスタ成形工程において、バリスタ７１となる粉体材料を、周方向に隣り合う内周側端末５１ｂ，５２ｂ間に介在させて周方向に隣り合う内周側端末５１ｂ，５２ｂ同士を接続するように加圧成形した後に、熱処理を行って固化することにより内周側端末５１ｂ，５２ｂに一体成形される。このように、バリスタ７１は、粉体材料を加圧成形すると共に熱処理するだけの簡単な方法で、内周側端末５１ｂ，５２ｂに一体成形される。
【００４４】
これらのことから、従来のように挟持片を用いることなく整流子Ｃ１にバリスタ７１を備えることができるため、２つの永久磁石を備えると共に３つのコイルを備えたモータよりも多極化されモータ１０１であっても、バリスタ７１を設ける工程が煩雑となることが防止される。その結果、バリスタ７１を容易に整流子Ｃ１に設けることができる。
【００４５】
（２）バリスタ７１は内周側端末５１ｂ，５２ｂに一体成形される構成であるため、バリスタ７１を整流子Ｃ１に備えるために従来の接続片のような突起部等をセグメント１〜２４に形成しなくてもよい。従って、セグメント１〜２４が複雑な形状となることを防止することができ、ひいては整流子Ｃ１の製造コストの増大を抑制することができる。
【００４６】
（３）バリスタ７１は、短絡部材４２が整流子本体４１に固定された状態では、バリスタ７１の中心軸線と、絶縁体４３の中心軸線とが一致している。従って、周方向に回転する整流子Ｃ１の重量バランスが保たれる。また、バリスタ７１が円環状に形成されると、積層された第１及び第２短絡構成部材群５１，５２の形状が安定し易い。そのため、バリスタ成形工程後に行われる絶縁部成形工程において、積層方向に対向する連結部５１ｃ，５２ｃ間に溶融した絶縁性樹脂材料を充填する際、充填される樹脂材料によって連結部５１ｃ，５２ｃが変形したり、連結部５１ｃ，５２ｃの位置が変化したりすることが防止され、当該樹脂材料の充填を行いやすくなる。また、絶縁部成形工程において、連結部５１ｃ，５２ｃ同士が接触して短絡されてしまうことが抑制される。更に、積層された第１及び第２短絡構成部材群５１，５２の形状が安定することにより、短絡部材４２を整流子本体４１に対して組付ける組付け工程を行い易くなる。
【００４７】
（４）バリスタ７１は、積層された第１及び第２短絡構成部材群５１，５２において、周方向に隣り合う内周側端末５１ｂ，５２ｂ間に介在されるように内周側端末５１ｂ，５２ｂに一体成形されている。従って、積層された第１及び第２短絡構成部材群５１，５２において、外周側端末５１ａ，５２ａに円環状をなすようにバリスタが一体成形される場合よりも、バリスタの体積が小さくてすむ。その結果、外周側端末５１ａ，５２ａにバリスタが一体成形される場合に比べて、使用する粉体材料の量を減らすことができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００４８】
（５）絶縁部７２は、積層方向に対向する連結部５１ｃ，５２ｃ間の隙間を埋めるように設けられていることから、積層方向に対向する連結部５１ｃ，５２ｃ同士の非接触状態が絶縁部７２によってより確実なものとされ、同連結部５１ｃ，５２ｃ同士が短絡することが防止される。また、絶縁部７２における絶縁体４３側の端面は、バリスタ７１における絶縁体４３側の端面と面一となるように形成されていると共に、絶縁部７２における絶縁体４３側の端面とバリスタ７１における絶縁体４３側の端面とは、絶縁体４３の図３における下端面に対応するべく該絶縁体４３の中心軸線と直交するように形成されている。従って、組付け工程において、バリスタ７１及び絶縁部７２における絶縁体４３側の面と、絶縁体４３の下端面とが当接することにより、短絡部材４２は安定して整流子本体４１の下端に配置される。その結果、整流子本体４１に対して短絡部材４２をより容易に組付けることができる。
【００４９】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態のバリスタ７１に替えて図９（ａ）（ｂ）及び図１０に示すバリスタ８１を短絡部材に備えてもよい。尚、図９（ａ）（ｂ）及び図１０では、上記実施形態と同一の構成については同一の符号を付している。図９（ａ）及び図１０に示す短絡部材８０に備えられるバリスタ８１は、積層方向に接触する２４組の外周側端末５１ａ，５２ａに一体成形されている。このバリスタ８１は、円環状をなし、各外周側端末５１ａ，５２ａの互いに接触する面を除く部分を覆うと共に、周方向に隣り合う外周側端末５１ａ，５２ａ間に介在して周方向に隣り合う外周側端末５１ａ，５２ａ同士を電気的に接続している。そして、短絡部材８０においては、絶縁性の樹脂材料よりなる絶縁部８２は、バリスタ８１の径方向内側の面から、内周側端末５１ｂ，５２ｂを覆う円環状をなしている。図９（ｂ）に示すように、この絶縁部８２は、上記実施形態の絶縁部７２と同様に、周方向に隣り合う連結部５１ｃ，５２ｃ間の隙間、及び、第１短絡構成部材群５１の連結部５１ｃと第２短絡構成部材群５２の連結部５２ｃとの隙間を埋めている。このような短絡部材８０を備えた整流子Ｃ２も、整流子Ｃ１と同様に上記実施形態の製造方法で製造される。このように構成しても、上記実施形態の作用・効果の（１）乃至（３）と同様の効果を得ることができる。尚、上記実施形態の短絡部材４２に、更に上記のバリスタ８１を備えても良い。
【００５０】
・上記実施形態では、積層された２４組の内周側端末５１ｂ，５２ｂ全てに、円環状のバリスタ７１が一体成形されている。しかしながら、短絡部材４２を介して周方向に隣り合うどの２つのセグメント１〜２４間にもバリスタ７１が電気的に介在されるのであれば、２４組の内周側端末５１ｂ，５２ｂのうち、所定の内周側端末５１ｂ，５２ｂのみにバリスタが一体成形されるものであってもよい。例えば、モータ１０１においては、周方向に連続して並ぶ５組の内周側端末５１ｂ，５２ｂと、当該５組の内周側端末５１ｂ，５２ｂに対して絶縁体４３の中心軸線上の一点を中心として点対称となる位置に配置された５組の内周側端末５１ｂ，５２ｂとに、バリスタをそれぞれ一体成形してもよい。また、モータ１０１においては、周方向に連続して配置された９組の内周側端末５１ｂ，５２ｂのみにバリスタを一体成形してもよい。尚、図９（ａ）及び図１０に示す例のように外周側端末５１ａ，５２ａを一体的に構成する場合にも、同様のことが言える。このように構成すると、使用するバリスタの体積をより減少させることができ、ひいては製造コストの削減を図ることができる。
【００５１】
・上記実施形態では、バリスタ７１は、円環状をなしているが、これに限らない。例えば、バリスタ７１は、軸方向から見た形状が多角形状をなす環状等に形成されていてもよい。
【００５２】
・短絡部材４２は、絶縁部７２を備えない構成であってもよい。また、絶縁部７２は、積層方向に対向する連結部５１ｃ，５２ｃ間にのみ設けられてもよい。
・バリスタ成型工程では、熱処理の際に、各内周側端末５１ｂ，５２ｂにおける互いに接触する面を除く表面がバリスタ７１に対して溶着されるように温度管理を行ってもよい。このようにすると、内周側端末５１ｂ，５２ｂとバリスタ７１との間の電気的な接続の信頼性を向上させることができる。
【００５３】
・上記実施形態では、積層工程終了後、続けてバリスタ形成工程が行われる。しかしながら、積層工程とバリスタ成形工程と間に、第１及び第２短絡構成部材群５１，５２におけるバリスタ７１が一体成形される部位（内周側端末５１ｂ，５２ｂ）の表面に、蝋材をメッキするメッキ工程を追加してもよい。このようにすると、蝋材によってバリスタ７１と内周側端末５１ｂ，５２ｂの表面とがより接合し易くなることから、内周側端末５１ｂ，５２ｂとバリスタ７１との間の電気的な接続の信頼性を向上させることができる。
【００５４】
・上記実施形態では、連結部５１ｃ，５２ｃは、何れもインボリュート曲線に沿って形成されているが、円弧状をなしていてもよいし、直線状であってもよい。また、上記実施形態では、外周側端末５１ａ，５２ａ及び内周側端末５１ｂ，５２ｂは、略四角形状をなしているが、円形状等であってもよい。
【００５５】
・上記実施形態では、第２外周側端末６２に、対応するコイルＭ１〜Ｍ８の端部がそれぞれ接続される構成となっている。しかしながら、第１外周側端末６１を上記実施形態の第２外周側端末６２と同じ形状に形成すると共に、第２外周側端末６２を上記実施形態の第１外周側端末と同じ形状に形成し、第１外周側端末６１に、対応するコイルＭ１〜Ｍ８の端部がそれぞれ接続される構成としてもよい。この場合、１つの第１外周側端末６１に対して、２つのコイルの端部が接続されることになる。
【００５６】
・上記実施形態では、セグメント１〜２４と該該セグメントに摺接する陽極側ブラシＢ１及び陰極側ブラシＢ２との間で生じる火花放電を低減させるためのサージ吸収素子として、バリスタ７１を用いたが、バリスタ以外のサージ吸収素子であって上記実施形態の製造方法にて製造することが可能なサージ吸収素子を用いてもよい。
【００５７】
・上記実施形態では、モータ１０１には、６個の永久磁石１０５、８個のコイルＭ１〜Ｍ８、及び２４個のセグメント１〜２４を備えている。しかしながら、永久磁石の数、コイルの数、及びセグメントの数はこれに限らず、適宜変更してもよい。
【００５８】
上記実施形態、及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項５又は請求項６に記載の整流子の製造方法において、前記サージ吸収素子成形工程では、前記粉体材料と前記端末における該粉体材料に接触する表面とが溶着されるように温度管理をして前記熱処理を行うことを特徴とする整流子の製造方法。このようにすると、端末とサージ吸収素子との間の電気的な接続の信頼性を向上させることができる。
【００５９】
（ロ）請求項５又は請求項６に記載の整流子の製造方法において、前記サージ吸収素子成形工程の前に、前記端末における前記粉体材料が接触する表面を蝋剤にてメッキするメッキ工程を備えたことを特徴とする整流子の製造方法。このようにすると、端末とサージ吸収素子との間の電気的な接続の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】モータの径方向断面図。
【図２】モータの軸方向断面図。
【図３】（ａ）は整流子の軸方向断面図、（ｂ）は図３（ａ）における部分拡大図。
【図４】外周側端末とセグメントとの接続状態を示す整流子の部分拡大図。
【図５】整流子の底面図。
【図６】短絡構成部材群の平面図。
【図７】モータの結線図。
【図８】バリスタが一体成形された状態の短絡構成部材群の平面図。
【図９】（ａ）は別の形態の整流子の軸方向断面図、（ｂ）は図４（ａ）における部分拡大図。
【図１０】別の形態の整流子の底面図。
【符号の説明】
【００６１】
１〜２４…セグメント、４１…整流子本体、４２，８０…短絡部材、５１…短絡構成部材群としての第１短絡構成部材群、５２…短絡構成部材群としての第２短絡構成部材群、５１ａ，５２ａ…外周側端末、５１ｂ，５２ｂ…内周側端末、５１ｃ，５２ｃ…連結部、７１，８１…サージ吸収素子としてのバリスタ、７２，８２…絶縁部、Ｂ１…給電ブラシとしての陽極側ブラシ、Ｂ２…給電ブラシとしての陰極側ブラシ、Ｃ１，Ｃ２…整流子、Ｍ１〜Ｍ８…電機子コイルとしてのコイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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